Probabilités conditionnelles - Indépendance Exercices

Probabilités – Bac S Métropole 2013

Durée estimée
15 minutes
Difficulté
Votre progression

Créez un compte gratuit pour suivre votre avancement et reprendre où vous avez laissé.

Créer un compte

Objectifs travaillés

Commun à tous les candidats Une jardinerie vend de jeunes plants d'arbres qui proviennent de trois horticulteurs : 35% des plants proviennent de l'horticulteur H$ _{1} $, 25% de l'horticulteur H$ _{2} $ et le reste de l'horticulteur H$ _{3} $. Chaque horticulteur livre deux catégories d'arbres : des conifères et des arbres à feuilles.

La livraison de l'horticulteur H$ _{1} $ comporte 80% de conifères alors que celle de l'horticulteur H$ _{2} $ n'en comporte que 50% et celle de l'horticulteur H$ _{3} $ seulement 30%.

  1. Le gérant de la jardinerie choisit un arbre au hasard dans son stock.

    On envisage les événements suivants :

    ♦  $ H_{1} $ : « l'arbre choisi a été acheté chez l'horticulteur H$ _{1} $»,

    ♦  $ H_{2} $ : « l'arbre choisi a été acheté chez l'horticulteur H$ _{2} $»,

    ♦  $ H_{3} $ : « l'arbre choisi a été acheté chez l'horticulteur H$ _{3} $»,

    ♦  $ C $ : « l'arbre choisi est un conifère »,

    ♦  $ F $ : « l'arbre choisi est un arbre feuillu ».

    1. Construire un arbre pondéré traduisant la situation.
    2. Calculer la probabilité que l'arbre choisi soit un conifère acheté chez l'horticulteur H$ _{3} $.
    3. Justifier que la probabilité de l'évènement $ C $ est égale à $ 0{,}525 $.
    4. L'arbre choisi est un conifère.

      Quelle est la probabilité qu'il ait été acheté chez l'horticulteur H$ _{1} $ ? On arrondira à $ 10^{ - 3} $
  2. On choisit au hasard un échantillon de $ 10 $ arbres dans le stock de cette jardinerie. On suppose que ce stock est suffisamment important pour que ce choix puisse être assimilé à un tirage avec remise de $ 10 $ arbres dans le stock.

    On appelle $ X $ la variable aléatoire qui donne le nombre de conifères de l'échantillon choisi.

    1. Justifier que $ X $ suit une loi binomiale dont on précisera les paramètres.
    2. Quelle est la probabilité que l'échantillon prélevé comporte exactement $ 5 $ conifères ?
      On arrondira à $ 10^{ - 3} $.
    3. Quelle est la probabilité que cet échantillon comporte au moins deux arbres feuillus ?
      On arrondira à $ 10^{ - 3} $

Corrigé

    1. Arbre pondéré décrivant la situation :

      Arbre de probabilité
    2. La probabilité que l'arbre choisi soit un conifère acheté à l'horticulteur $H_3$ est :

      $ p(H_3 \cap C) = p(H_3) \times p_{H_3}(C) = 0{,}4 \times 0{,}3 = 0{,}12 $
    3. D'après la formule des probabilités totales, la probabilité de choisir un conifère est :
      $ p(C) = p(H_1 \cap C) + p(H_2 \cap C) + p(H_3 \cap C) $
      $ p(C) = p(H_1) \times p_{H_1}(C) + p(H_2) \times p_{H_2}(C) + p(H_3) \times p_{H_3}(C) $
      $ p(C) = 0{,}35 \times 0{,}8 + 0{,}25 \times 0{,}5 + 0{,}4 \times 0{,}3 = 0{,}28 + 0{,}125 + 0{,}12 = 0{,}525 $
    4. La probabilité que le conifère choisi ait été acheté chez $H_1$ est :

      $ p_C(H_1) = \dfrac{p(H_1 \cap C)}{p(C)} = \dfrac{0{,}35 \times 0{,}8}{0{,}525} = \dfrac{0{,}28}{0{,}525} \approx 0{,}533 $
    1. Le choix d'un conifère ou d'un feuillu dans le stock d'arbres correspond à une épreuve de Bernoulli. Comme le stock est suffisamment important, on peut assimiler ce choix à $10$ tirages indépendants avec remise.
      La probabilité d'obtenir $X$ conifères après $10$ épreuves suit donc la loi binomiale de paramètres $n = 10$ et $p = p(C) = 0{,}525$.

      $ p(X = k) = \binom{10}{k} \times 0{,}525^k \times (1-0{,}525)^{10-k} $
    2. La probabilité que l'échantillon prélevé comporte exactement $5$ conifères est :

      $ p(X = 5) = \binom{10}{5} \times 0{,}525^5 \times 0{,}475^5 = 252 \times 0{,}525^5 \times 0{,}475^5 \approx 0{,}243 $
    3. L'échantillon comporte au moins deux arbres feuillus si il n'en comporte ni $0$ ni $1$. Cela revient à dire que l'on n'a pas $10$ conifères ou $9$ conifères. La probabilité est donc :
      $ p(\text{au moins 2 feuillus}) = 1 - p(X = 9) - p(X = 10) $
      $ = 1 - \binom{10}{9} \times 0{,}525^9 \times 0{,}475^1 - \binom{10}{10} \times 0{,}525^{10} \times 0{,}475^0 $
      $ \approx 1 - 0{,}0144 - 0{,}0016 \approx 0{,}984 $ à $10^{-3}$ près.